[May 30, 2006]
地球科學：逐漸恢復的臭氧層
編輯 C.-C. Wang 報導
研究顯示臭氧層正逐漸恢復,而且恢復的速度超乎預期。
科學家在80年代發現人造化合物CFCs會破壞臭氧層後，各國政府隨即簽訂『蒙特羅公約』以抑制這些氣體的排放。如今，在南極上空的臭氧層破洞依然存在，2005年的臭氧洞甚至是歷年來最大的，範圍達兩千四百萬平方公里，幾乎是整個北美洲的大小。雖然南極臭氧洞持續出現，好消息是其他地區的臭氧層似乎正在復原中。在過去九年間，全球臭氧量一直維持穩定。目前科學家好奇的是，臭氧濃度的恢復該歸功於『蒙特羅公約』的效果，還是其他未知的過程？
由於CFCs並非唯一會影響臭氧層的因素，要釐清真正的原因並不容易。其他可能的因素尚有太陽黑子的活動，火山活動及某些天氣現象等。Elizabeth Westhead 及 Signe Andersen在五月四日的Nature雜
誌中，針對這些可能影響臭氧濃度的因素發表了一篇回顧報告（註一）。
另外，一群NASA及學術界的科學家則率先提出他們的看法。初步的研究成果已被 Journal of Geophysical Research 接受（註二）。他們認為最近幾年臭氧濃度的趨勢變化約有一半應歸功於CFCs的減量。這篇論文的第一作者--Georgia Institute of Technology 的 Dr. Eun-Su Yang 解釋他們的研究方法為，利用衛星(SAGE、SAGE II and HALOE)、氣象氣球及地面儀器來量測不同高度的臭氧濃度，然後用減量的CFCs濃度來預測臭氧濃度，將觀測資料與模式預測的臭氧濃度比較。他們的模式考慮了太陽黑子的週期、臭氧濃度的季節性變化及平流層的準兩年震盪。
他們發現在18公里以上，平流層臭氧濃度的恢復幾乎可以完全歸功於CFCs的減量。在這裡，『蒙特羅公約』似乎已產生效果。令人不解的是在10~18公里的低平流層，其臭氧濃度的恢復已超出用減量的CFCs濃度所做的預測。在低平流層應該還有『某些因素』影響著臭氧濃度。
他們推測這『某些因素』可能是大氣環流的影響。環流可以把臭氧由赤道地區帶到高緯度地區，因此環流的改變可以影響低平流層的臭氧濃度。這個解釋似乎還說得過去，但細節仍不清楚。其他自然或人為的變因都很有可能是造成低平流層臭氧量比預期還多的原因。
總之，不管是什麼原因，如果這個趨勢繼續下去，全球臭氧層應該會在 2030 到 2070 年間恢復到80年代的濃度。幸運的話，也許南極臭氧洞也會復原。
註一：Elizabeth C. Weatherhead and Signe Bech Andersen (2006): The search for signs of recovery of the ozone layer. Nature,441, 39--45, doi:10.1038/nature04746
註二：Attribution of recovery in lower-stratospheric ozone by Eun-Su Yang and Derek M. Cunnold (Georgia Institute of Technology), Ross J. Salawitch (NASA/JPL), M. Patrick
McCormick and James Russell III (Hampton University), Joseph M. Zawodny (NASA/Langley), Samuel Oltmans (NOAA) and Michael J. Newchurch (University of Alabama and the Global Hydrology and Climate Center), Journal of Geophysical Research, accepted for publication, March 22, 2006, in press. Preprint.
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